RU167207U1 - DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE - Google Patents

DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE Download PDF

Info

Publication number
RU167207U1
RU167207U1 RU2016121346/07U RU2016121346U RU167207U1 RU 167207 U1 RU167207 U1 RU 167207U1 RU 2016121346/07 U RU2016121346/07 U RU 2016121346/07U RU 2016121346 U RU2016121346 U RU 2016121346U RU 167207 U1 RU167207 U1 RU 167207U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotors
electric machine
winding
sides
Prior art date
Application number
RU2016121346/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Рясков
Николай Михайлович Шайтор
Владимир Леонидович Склярук
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"
Priority to RU2016121346/07U priority Critical patent/RU167207U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU167207U1 publication Critical patent/RU167207U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Барабанно-торцевая асинхронная электрическая машина, содержащая корпус, статор, обмотку статора, два ротора с короткозамкнутыми обмотками, расположенными с двух сторон от статора и установленными в подшипниках качения, отличающаяся тем, что сердечник статора выполнен составным из двух кольцевых модулей с радиальными пазами, установленных с двух сторон цилиндрического модуля с осевыми пазами, в которые уложена единая трёхфазная обмотка, причём стаканообразные роторы, охватывающие статор с воздушным зазором, также выполнены составными из дисков с радиальными стержнями и цилиндров с осевыми стержнями и короткозамыкающими кольцами на дисковой и цилиндрической частях.An end-face asynchronous electric machine comprising a housing, a stator, a stator winding, two rotors with squirrel-cage windings located on both sides of the stator and installed in rolling bearings, characterized in that the stator core is made up of two ring modules with radial grooves installed on two sides of a cylindrical module with axial grooves in which a single three-phase winding is laid, and glass-shaped rotors covering the stator with an air gap are also made integral from disks with radial rods and cylinders with axial rods and short-circuiting rings on the disk and cylindrical parts.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к конструкциям торцевых асинхронных машин с одним статором и двумя роторами.The utility model relates to the field of electrical engineering and electrical engineering, namely to the designs of end-face asynchronous machines with one stator and two rotors.

Известна торцевая электрическая машина [1] (аналог) со статором, закрепленным в корпусе, обращенным рабочими поверхностями к двум дискообразным роторам, установленным на валу в подшипниках качения. Статор выполнен из двух половин, в каждой из которых выполнена распределенная обмотка в виде обмоточных модулей и ярмо, навитое из стальной ленты, установленных по разные стороны диска статора. На дисках роторов со стороны рабочих поверхностей статора смонтированы постоянные магниты, закрытые полюсными наконечниками.A known end-face electric machine [1] (analogue) with a stator fixed in a housing facing working surfaces to two disk-shaped rotors mounted on a shaft in rolling bearings. The stator is made of two halves, in each of which a distributed winding is made in the form of winding modules and a yoke wound from a steel tape mounted on opposite sides of the stator disk. Permanent magnets mounted on pole rotors are mounted on rotor disks from the side of the working surfaces of the stator.

Основной недостаток этой конструкции - сложность и трудоемкость монтажа обмоточных модулей на ярма дисков статора; большая масса и габариты машины из-за наличия двух ярм статора.The main disadvantage of this design is the complexity and complexity of mounting the winding modules on the yoke of the stator disks; the large mass and dimensions of the machine due to the presence of two stator yokes.

Наиболее близким по совокупности признаков (прототипом) является торцевая электрическая машина [2], содержащая корпус, статор, обмотку статора, два ротора с короткозамкнутыми обмотками, расположенными с двух сторон от статора и установленными в подшипниках качения.The closest in combination of features (prototype) is an end electric machine [2], comprising a housing, a stator, a stator winding, two rotors with squirrel-cage windings located on both sides of the stator and installed in rolling bearings.

К недостаткам упомянутого устройства относятся:The disadvantages of the above devices include:

1. недостаточная удельная мощность по массе,1. insufficient specific power by weight,

2. повышенная материалоемкость сердечника статора,2. increased material consumption of the stator core,

3. увеличенный магнитный поток рассеяния обмоток статора.3. increased magnetic flux scattering of the stator windings.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции машины с целью уменьшения потока рассеяния обмоток статоров, уменьшения материалоемкости сердечника статора и, как следствие, повышения удельной мощности по массе.The utility model is based on the task of improving the design of the machine in order to reduce the scattering flux of the stator windings, reduce the material consumption of the stator core and, as a result, increase the specific power by mass.

Это достигается с помощью того, что сердечник статора выполнен составным из двух кольцевых модулей с радиальными пазами, установленных с двух сторон цилиндрического модуля с осевыми пазами, в которые уложена единая трехфазная обмотка, причем стаканообразные роторы, охватывающие статор с воздушным зазором, также выполнены составными из дисков с радиальными стержнями и цилиндров с осевыми стержнями и короткозамыкающими кольцами на дисковой и цилиндрической частях.This is achieved by the fact that the stator core is made up of two ring modules with radial grooves installed on both sides of the cylindrical module with axial grooves, in which a single three-phase winding is laid, and glass-shaped rotors covering the stator with an air gap are also made of disks with radial rods and cylinders with axial rods and short-circuiting rings on the disk and cylindrical parts.

Уменьшение магнитного потока рассеяния обмоток статора осуществлено за счет того, что плоскость обмоток статора расположена не в поперечной плоскости и обмотка не разделена на две части, как у прототипа, а расположена в осевой плоскости и трехфазная обмотка выполнена единой. Уменьшение материалоемкости обеспечивается за счет того, что составной сердечник статора выполнен в виде полого цилиндра. Увеличение удельной мощности машины также обеспечивается за счет того, что стаканообразные роторы, охватывая сердечник статора, взаимодействуют не только с радиальными частями обмотки статора, но и с барабанной частью, как у обычной асинхронной машины.The reduction of the magnetic flux of the scattering of the stator windings is due to the fact that the plane of the stator windings is not in the transverse plane and the winding is not divided into two parts, as in the prototype, but is located in the axial plane and the three-phase winding is made unified. The reduction in material consumption is provided due to the fact that the stator composite core is made in the form of a hollow cylinder. The increase in the specific power of the machine is also provided due to the fact that the glass-like rotors, covering the stator core, interact not only with the radial parts of the stator winding, but also with the drum part, as in a conventional asynchronous machine.

Техническая сущность устройства поясняется на фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 показан продольный разрез барабанно-торцевой асинхронной электрической машины. Машина содержит составной сердечник статора 1, смонтированный в корпусе 2 с помощью втулок 10 и крепежных болтов 11, а также два составных стаканообразных ротора 3, закрепленных на валу 4, в подшипниках 5 подшипниковых щитов 6 и 7. Единая трехфазная обмотка 12 уложена последовательно в радиальные пазы одной дисковой части 8 сердечника статора, затем в продольные пазы цилиндрической части 9 сердечника статора, затем - в радиальные пазы другой дисковой части и так далее. При этом лобовые части обмотки 13 закреплены во внутренней расточке сердечника статора. На фиг. 2 показан вид сердечника статора в изометрии, где 8 - дисковые части сердечника статора, а 9 - цилиндрическая часть сердечника статора. На фиг. 3 показан фрагмент машины со стаканообразным ротором 3, где 14 - дисковая часть ротора из ферромагнитного материала, 15 - цилиндрическая часть ротора из ферромагнитного материала, 16 - короткозамыкающие кольца, 17 - стержни обмотки из токопроводящего материала.The technical nature of the device is illustrated in FIG. 1, 2, 3. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a drum-end asynchronous electric machine. The machine contains a composite core of the stator 1 mounted in the housing 2 by means of bushings 10 and fixing bolts 11, as well as two composite glass-shaped rotors 3, mounted on the shaft 4, in bearings 5 of the bearing shields 6 and 7. A single three-phase winding 12 is laid sequentially in radial grooves of one disk part 8 of the stator core, then into the longitudinal grooves of the cylindrical part 9 of the stator core, then into the radial grooves of the other disk part and so on. In this case, the frontal parts of the winding 13 are fixed in the inner bore of the stator core. In FIG. 2 shows an isometric view of the stator core, where 8 are the disk parts of the stator core, and 9 is the cylindrical part of the stator core. In FIG. Figure 3 shows a fragment of a machine with a glass-like rotor 3, where 14 is the disk part of the rotor made of ferromagnetic material, 15 is the cylindrical part of the rotor made of ferromagnetic material, 16 are short-circuit rings, 17 are winding rods of conductive material.

Машина может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Машина в режиме асинхронного двигателя работает следующим образом. Трехфазный ток, протекающий по трехфазной обмотке 12 сердечника статора 1, создает вращающееся магнитное поле, которое индуцирует электродвижущую силу в короткозамкнутых обмотках стаканообразных роторов 3, что приводит к появлению в них тока. При взаимодействии тока ротора с вращающимся магнитным полем создается электромагнитный момент, приводящий роторы во вращение. Частота вращения роторов 3 определяется количеством пар полюсов и частотой питающего напряжения, а способы пуска - общепринятые для асинхронных двигателей.The machine can work both in engine mode and in generator mode. The machine in asynchronous motor mode operates as follows. The three-phase current flowing through the three-phase winding 12 of the stator core 1 creates a rotating magnetic field that induces an electromotive force in the short-circuited windings of the cup-shaped rotors 3, which leads to the appearance of current in them. When the rotor current interacts with a rotating magnetic field, an electromagnetic moment is created that drives the rotors. The rotational speed of the rotors 3 is determined by the number of pole pairs and the frequency of the supply voltage, and the starting methods are generally accepted for induction motors.

Принципиальных отличий во взаимодействии основных элементов машины в режиме асинхронного генератора от описанного выше режима нет.There are no fundamental differences in the interaction of the main elements of the machine in the asynchronous generator mode from the mode described above.

Применение такой конструкции машины снижает материалоемкость, уменьшает поток рассеяния обмотки, увеличивает удельную мощность машины, что свидетельствует о решении поставленной задачиThe use of such a machine design reduces material consumption, reduces the scattering flux of the winding, increases the specific power of the machine, which indicates the solution of the problem

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2246168, МПК7 Н02K 21/24. Торцевая электрическая машина. Авторы: Встовский А.Л. (RU), Головин М.П. (RU), Головина Л.Н. (RU), Встовский С.А. (RU), Кузьмин С.С. (RU), Супей В.А. (RU). Патентообладатель: Красноярский государственный технический университет (КГТУ) (RU).1. RF patent №2246168, IPC 7 Н02K 21/24. End electric machine. Authors: Vstovsky A.L. (RU), Golovin M.P. (RU), Golovina L.N. (RU), Vstovsky S.A. (RU), Kuzmin S.S. (RU), Supey V.A. (RU). Patent holder: Krasnoyarsk State Technical University (KSTU) (RU).

2. Патент РФ 2313888, МПК Н02K 21/24, Н02K 21/12, Н02K 16/02. Торцевая электрическая машина. Авторы: Встовский Алексей Львович (RU), Головин Михаил Петрович (RU), Полошков Николай Евгеньевич (RU), Головина Людмила Николаевна (RU), Коков Сергей Александрович (RU). Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ) (RU).2. RF patent 2313888, IPC Н02K 21/24, Н02K 21/12, Н02K 16/02. End electric machine. Authors: Vstovsky Alexey Lvovich (RU), Golovin Mikhail Petrovich (RU), Poloshkov Nikolai Evgenievich (RU), Golovina Lyudmila Nikolaevna (RU), Kokov Sergey Alexandrovich (RU). Patent holder: State educational institution of higher professional education Krasnoyarsk State Technical University (KSTU) (RU).

Claims (1)

Барабанно-торцевая асинхронная электрическая машина, содержащая корпус, статор, обмотку статора, два ротора с короткозамкнутыми обмотками, расположенными с двух сторон от статора и установленными в подшипниках качения, отличающаяся тем, что сердечник статора выполнен составным из двух кольцевых модулей с радиальными пазами, установленных с двух сторон цилиндрического модуля с осевыми пазами, в которые уложена единая трёхфазная обмотка, причём стаканообразные роторы, охватывающие статор с воздушным зазором, также выполнены составными из дисков с радиальными стержнями и цилиндров с осевыми стержнями и короткозамыкающими кольцами на дисковой и цилиндрической частях.
Figure 00000001
An end-face asynchronous electric machine comprising a housing, a stator, a stator winding, two rotors with squirrel-cage windings located on both sides of the stator and installed in rolling bearings, characterized in that the stator core is made up of two ring modules with radial grooves installed on two sides of a cylindrical module with axial grooves in which a single three-phase winding is laid, and glass-shaped rotors covering the stator with an air gap are also made integral from disks with radial rods and cylinders with axial rods and short-circuiting rings on the disk and cylindrical parts.
Figure 00000001
RU2016121346/07U 2016-05-30 2016-05-30 DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE RU167207U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121346/07U RU167207U1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121346/07U RU167207U1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU167207U1 true RU167207U1 (en) 2016-12-27

Family

ID=57777206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121346/07U RU167207U1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU167207U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107026547B (en) Cage rotor shaft radial mixed magnetic flux multi-disc permanent magnet motor
KR20180071159A (en) A generator using two rotors which can use a rotary shaft or a fixed shaft
CN103199662A (en) Third-harmonic-excitation mixed-excitation permanent magnet synchronous motor
CN101783560A (en) Permanent magnetic synchronous motor
CN103269142B (en) Molecular pump high-speed permanent magnet motor
CN102904405A (en) Birotor synchronous generator
CN107769501B (en) A kind of disc type axial flux motor
CN203859652U (en) Novel axial-magnetic-flux doubly-salient permanent magnet generator
RU167207U1 (en) DRUM-SIDE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE
CN107612165B (en) Conical air gap axial double-loop magnetic field permanent magnet synchronous motor
RU85044U1 (en) TORTSOVA ELECTRIC MACHINE
Hao et al. Influences of machine structure on high speed PM BLDC motor
Narjes et al. Novel method for the determination of eddy current losses in the permanent magnets of a high-speed synchronous machine
CN103633800B (en) A kind of horizontal birotor generator
CN207896842U (en) The salient pole synchronous electric machine of double eccentric arc field structures
CN207732599U (en) Asynchronous motor based on pulsating field
WO2015181703A1 (en) Electrical machine with continuous geometry and constant torque operation
RU115130U1 (en) ELECTRIC MACHINE
CN202034879U (en) Inner and outer rotor brushless direct current motor with no iron core loss
CN205753907U (en) There is the hybrid excitation permanent magnet motor of double Exciting Windings for Transverse Differential Protection
RU2448404C1 (en) Terminal electrical machine
CN218217071U (en) Radial and axial magnetic field motor
RU2313887C1 (en) End electric machine
CN203014624U (en) Permanent magnet motor
CN103219847B (en) A kind of composite excitation permanent magnet synchronous motor of brushless exciterless harmonic exitation

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170222